過壓保護(hù)電路

　　摘要: 本文討論如何針對(duì)過壓保護(hù)需求修改電路，以MAX6495-MAX6499/MAX6397/MAX6398過壓保護(hù)器件為例進(jìn)行說明。

　　關(guān)鍵詞： 過壓保護(hù);過壓保護(hù)器件

　　MAX6495-MAX6499/MAX6397/MAX6398過壓保護(hù)(OVP)器件用于保護(hù)后續(xù)電路免受甩負(fù)載或瞬間高壓的破壞。器件通過控制外部串聯(lián)在電源線上的n溝道MOSFET實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電壓超過用戶設(shè)置的過壓門限時(shí)，拉低MOSFET的柵極，MOSFET關(guān)斷，將負(fù)載與輸入電源斷開。

　　過壓保護(hù)器件數(shù)據(jù)資料中提供的典型電路可以滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求(圖1)。然而，有些應(yīng)用需要對(duì)基本電路進(jìn)行適當(dāng)修改。本文討論了兩種類似應(yīng)用：增大電路的最大輸入電壓，在過壓情況發(fā)生時(shí)利用輸出電容存儲(chǔ)能量。

圖1 過壓保護(hù)的基本電路

　　增加電路的最大輸入電壓

　　雖然圖1電路能夠工作在72V瞬態(tài)電壓，但有些應(yīng)用需要更高的保護(hù)。因此，如何提高OVP器件的最大輸入電壓是一件有意義的事情。圖2所示電路增加了一個(gè)電阻和齊納二極管，用來對(duì)IN的電壓進(jìn)行箝位。如果增加一個(gè)三極管緩沖器(圖3)，就可以降低對(duì)并聯(lián)穩(wěn)壓器電流的需求，但也提高了設(shè)計(jì)成本。

圖2 增大最大輸入電壓的過壓保護(hù)電路

圖3 功過三極管緩沖器增大輸入電壓的過壓保護(hù)電路

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　　齊納二極管的選擇，要求避免在正常工作時(shí)消耗過多的功率，并可承受高于輸入電壓最大值的電壓。此外，齊納二極管的擊穿電壓必須小于OVP的最大工作電壓(72V)，擊穿時(shí)齊納二極管電流最大。

　　串聯(lián)電阻(R3)既要足夠大，以限制過壓時(shí)齊納二極管的功耗，又要足夠小，在最小輸入電壓時(shí)能夠維持OVP器件正常工作。

　　圖2中電阻R3的阻值根據(jù)以下數(shù)據(jù)計(jì)算：齊納二極管D1的擊穿電壓為54V;過壓時(shí)峰值為150V，齊納二極管的功率小于3W。根據(jù)這些數(shù)據(jù)要求，齊納二極管流過的最大電流為：

　　3W/54V = 56mA

　　根據(jù)這個(gè)電流，R3的下限為：

　　(150V - 54V)/56mA = 1.7kW

　　R3的峰值功耗為：

　　(56mA)2